Усовершенствование процессов смесеобразования в дизельных двигателях

Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Technology audit and production reserves; Vol. 3 No. 1(59) (2021): Industrial and technology systems; 16-18
Technology audit and production reserves; Том 3 № 1(59) (2021): Виробничо-технологічні системи; 16-18
Technology audit and production reserves; Том 3 № 1(59) (2021): Производственно-технологические системы; 16-18
ISSN: 2664-9969
2706-5448
Popis: The object of research is gas-dynamic vortex processes in heterogeneous polydisperse flows. One of the most problematic issues in engine building is the completeness of combustion and the rate of fuel burnout in the given coordinates on the allotted hourly interval in the combustion chamber. These indicators, in turn, determine stringent requirements for used fuels in terms of thermophysical parameters that affect sawing, evaporation and mixing with an oxidizer. In the course of the study, methods of mathematical modeling were used based on the theory of similarity. Methods have been developed for preparing a combustible mixture for detonation-free combustion of a cheap alternative fuel. A method for assessing the quality of spraying low cetane fuel is proposed. A mathematical model is obtained for calculating the change in the parameters of the quality of atomization and the differential characteristics of fuel injection. This is necessary for theoretical studies of gas-dynamic processes in additional power systems for diesel engines in an unsteady three-dimensional flow with variable parameters of a polydisperse flow of a combustible mixture. It has been proven that with a decrease in the camshaft rotational speed, the injection speed will be insufficient to achieve the required spray quality due to a decrease in the speed. This made it possible to redesign the additional system using a separate dual fuel supply. Research samples of an additional power supply system for the ЯМЗ–24 ОН diesel engine (Yaroslavl Motor Plant, Russia) have been developed. Comparative tests of the engine operation on stable gas condensate with the main fuel equipment and an additional system have been carried out. Oscillograms of the tests were obtained and analyzed. The research results provided the basis for the use of low cetane cheap gas condensate in diesel engines. This will improve the economic, power and environmental performance of the engines. Compared to standard cetane fuels, the price of fuel will decrease by 40 %, engine power will increase by 20 %, and the environmental performance of exhaust gases will decrease by 10–30 %.
Объектом исследований являются газодинамические вихревые процессы в гетерогенных полидисперсных потоках. Одним из проблемных вопросов двигателестроения является полнота сгорания и скорость выгорания топлива в заданных координатах на отведенном часовом интервале по камере сгорания. Эти показатели, в свою очередь, определяют жесткие требования к используемым топливам по теплофизическим параметрам, которые влияют на распыливание, испарение и смешение с окислителем. В ходе проведения исследований использовались методы математического моделирования на основе теории подобия. Разработаны способы подготовки горючей смеси для бездетонационного сгорания дешевого альтернативного топлива. Предложена методика оценки качества распыливания низкоцетановых топлив. Получена математическая модель расчета изменения параметров качества распыливания и дифференциальной характеристики впрыскивания топлива. Это необходимо для теоретических исследований газодинамических процессов в дополнительных системах питания дизелей при нестационарном тримерном течении с переменными параметрами полидисперсного потока горючей смеси. Доказано, что при уменьшении частоты вращения кулачкового вала скорость впрыскивания будет недостаточной для реализации необходимого качества распыливания вследствие уменьшения скорости. Это позволило переоформить конструкцию дополнительной системы с использованием раздельной двойной подачи топлива. Разработаны опытные образцы дополнительной системы питания дизельного двигателя ЯМЗ–24ОН (Ярославский моторный завод, Россия). Проведены сравнительные эксперименты работы двигателя на стабильном газоконденсате основной топливной аппаратурой и дополнительной системой. Получены осцилограммы экспериментов и проведен их анализ. Результаты исследований дали основание для использования в дизельных двигателях низкоцетанового дешевого газоконденсата. Это позволит улучшить экономические, мощностные и экологические показатели работы двигателей. По сравнению со стандартными высокоцетановыми топливами цена уменьшиться на 40%, мощность двигателя увеличится на 20%, а экологические показатели отработавших газов улучшатся на 10–30%.
Об'єктом дослідження є газодинамічні вихрові процеси у гетерогенних полідисперсних потоках. Одним з найбільш проблемних питань двигунобудування є повнота згоряння та швидкість вигоряння палива в заданих координатах на відведеному годинному інтервалі по камері згоряння. Ці показники, в свою чергу, визначають жорсткі вимоги до використаних палив по теплофізичних параметрах, які впливають на розпилювання, випаровування та змішування з окислювачем. В ході проведення дослідження використовувалися методи математичного моделювання на підставі теорії подібності. Розроблено способи підготовки пальної суміші для бездетонаційного згоряння дешевого альтернативного палива. Запропоновано методику оцінки якості розпилювання низькоцетанових палив. Отримано математичну модель розрахунку зміни параметрів якості розпилення та диференціальної характеристики уприскування палива. Це необхідно для теоретичних досліджень газодинамічних процесів у додаткових системах живлення дизелів при нестаціонарній тривимірній течії з перемінними параметрами полідисперсного потоку пальної суміші. Доведено, що при зменшенні частоти обертання кулачкового валу швидкість уприскування буде недостатньою для реалізації необхідної якості розпилення внаслідок зменшення швидкості. Це дозволило переоформити конструкцію додаткової системи з використанням роздільної подвійної подачі палива. Розроблено дослідницькі зразки додаткової системи живлення дизельного двигуна ЯМЗ–24 ОН (Ярославський моторний завод, Росія). Виконано порівняльні випробування роботи двигуна на стабільному газоконденсаті основною паливною апаратурою та додатковою системою. Отримано осцилограми випробувань і виконано їх аналіз. Результати досліджень дали підставу для використання в дизельних двигунах низькоцетанового дешевого газоконденсату. Це дозволить покращити економічні, потужносні та екологічні показники роботи двигунів. У порівнянні із стандартними високоцетоновими паливами ціна пального зменшиться на 40 %, потужність двигуна зросте на 20 %, а екологічні показники відпрацьованих газів покращаться на 10–30 %.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: